package com.lx.algorithm.mergeSort;

/**
 * Description: 求左边最小值
 * Copyright:   Copyright (c)2019
 * Company:     zefu
 *
 * @author: 张李鑫
 * @version: 1.0
 * Create at:   2021-09-03 16:22:33
 * <p>
 * Modification History:
 * Date         Author      Version     Description
 * ------------------------------------------------------------------
 * 2021-09-03     张李鑫                     1.0         1.0 Version
 */
public class SmallSum {

    /**
     * <p>
     *    给一个数组 求左边小于当前索引位置的数值之和
     *    => 等同于右边有几个大于当前值的数 当前指针累加几次
     * </p>
     *
     * @param arr
     * @return int
     * @Author zlx
     * @date 2021/9/3
     */
    public static int getMinSum(int[] arr) {
        int mergeSize = 1;
        int end = arr.length;
        int sum = 0;
        while (mergeSize < end) {
            int left = 0;
            while (left < end) {
                if (mergeSize >= end - left) {
                    break;
                }
                //最左侧结束的位置
                int mid = left + mergeSize - 1;
                //右侧结束的位置 正常操作 是左侧结束的位置加上步长 但是到数组末尾的时候可能存在越界的情况
                int right = mid + Math.min(mergeSize, end - mid - 1);
                sum += getMinSum(arr, left, mid, right);
                //等于右侧结束的位置+1
                left = right + 1;
            }
            if (mergeSize > end / 2) {
                break;
            }
            mergeSize <<= 1;

        }
        return sum;
    }

    /**
     * <p>
     * 左右分区
     * 如果右边分区存在比 当前左侧指针指向的数大 有n个 sum=n*leftArr[index]
     * </p>
     *
     * @param arr   排序数组
     * @param left  左分区开始的指针
     * @param mid   左分区结束的指针呢
     * @param right 右边分区结束的指针
     * @return int
     * @Author zlx
     * @date 2021/9/3
     */
    private static int getMinSum(int[] arr, int left, int mid, int right) {
        //求和
        int sum = 0;
        //开始指针
        int i = 0;
        //右边指针等于左边指针结束位置+1
        int rightIndex = mid + 1;
        int leftStart = left;
        //第一次循环 右侧结束的位置是1 左侧开始的位置是0 长度是2
        int[] mergeArr = new int[right - left + 1];
        //如果两个数组都没有越界的话进行循环遍历排序，
        //并且如果左分区小于右边分区的数则进行sum操作，
        //如果两个指针指向的位置的值相等 先排序右侧的数据到新的容器中
        //因为已经保证有序如果下放左边数据 下个值必然大于当前值就会导致右边等值数据继续下放损失一次sum过程
        while (leftStart <= mid && rightIndex <= right) {
            sum += arr[leftStart] < arr[rightIndex] ? arr[leftStart] * (right - rightIndex + 1) : 0;
            mergeArr[i++] = arr[leftStart] < arr[rightIndex] ? arr[leftStart++] : arr[rightIndex++];
        }
        while (leftStart <= mid) {
            mergeArr[i++] = arr[leftStart++];
        }
        while (rightIndex <= right) {
            mergeArr[i++] = arr[rightIndex++];
        }
        for (int i1 = 0; i1 < mergeArr.length; i1++) {
            arr[left+i1]=mergeArr[i1];
        }
        return sum;
    }






    /**######################################################################byTearch####################################################################################**/


    public static int smallSum(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return 0;
        }
        return process(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    // arr[L..R]既要排好序，也要求小和返回
    // 所有merge时，产生的小和，累加
    // 左 排序   merge
    // 右 排序  merge
    // merge
    public static int process(int[] arr, int l, int r) {
        if (l == r) {
            return 0;
        }
        // l < r
        int mid = l + ((r - l) >> 1);
        return
                process(arr, l, mid)
                        +
                        process(arr, mid + 1, r)
                        +
                        merge(arr, l, mid, r);
    }

    public static int merge(int[] arr, int L, int m, int r) {
        int[] help = new int[r - L + 1];
        int i = 0;
        int p1 = L;
        int p2 = m + 1;
        int res = 0;
        while (p1 <= m && p2 <= r) {
            res += arr[p1] < arr[p2] ? (r - p2 + 1) * arr[p1] : 0;
            help[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
        }
        while (p1 <= m) {
            help[i++] = arr[p1++];
        }
        while (p2 <= r) {
            help[i++] = arr[p2++];
        }
        for (i = 0; i < help.length; i++) {
            arr[L + i] = help[i];
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static int comparator(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return 0;
        }
        int res = 0;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                res += arr[j] < arr[i] ? arr[j] : 0;
            }
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
        int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
        }
        return arr;
    }

    // for test
    public static int[] copyArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return null;
        }
        int[] res = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            res[i] = arr[i];
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
        if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
            return false;
        }
        if (arr1 == null && arr2 == null) {
            return true;
        }
        if (arr1.length != arr2.length) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            if (arr1[i] != arr2[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // for test
    public static void printArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    // for test
    public static void main(String[] args) {
        int testTime = 500000;
        int maxSize = 100;
        int maxValue = 100;
        boolean succeed = true;
        for (int i = 0; i < testTime; i++) {
            int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
            int[] arr2 = copyArray(arr1);
            if (getMinSum(arr1) != comparator(arr2)) {
                succeed = false;
                printArray(arr1);
                printArray(arr2);
                break;
            }
        }
        System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");
    }
}
